Artikel zur Langlebigkeit

Mitochondrien und Altern: Warum die mitochondriale Gesundheit ein Kennzeichen für Langlebigkeit ist und wie man sie verbessern kann

Mitochondrien und Altern: Warum die mitochondriale Gesundheit ein Kennzeichen für Langlebigkeit ist und wie man sie verbessern kann

Wenn Sie sich an den Biologieunterricht in der 7. Klasse erinnern, dann wissen Sie wahrscheinlich noch, dass die Mitochondrien die „Kraftwerke der Zelle“ sind. Und das stimmt – diese Energie produzierenden Kraftwerke kommen in fast jeder Zelle vor und sind zweifellos unverzichtbar für unser Leben.

Diese ovalen Organellen – ein kleines „Organ“ innerhalb einer Zelle – produzieren Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat) und ermöglichen uns alles, vom Schuhebinden über Marathonlaufen bis hin zum einfachen Sitzen und der Umwandlung von Nahrung in Energie. Obwohl diese winzigen Organellen für unsere Gesundheit lebenswichtig sind, erleben viele Menschen einen Rückgang der Mitochondrienqualität, insbesondere mit zunehmendem Alter oder verschiedenen Gesundheitszuständen. Glücklicherweise gibt es wie bei den meisten Dingen im Leben Dinge, die Sie tun können, um Ihre Mitochondrienfunktion – und damit Ihre Gesundheitsspanne – zu verbessern.

Mitochondrien und Altern 

Erstmals beschrieben in einem Artikel vom Juni 2013, veröffentlicht in ZelleDie neun Kennzeichen des Alterns sind grundlegende Merkmale, die definieren, warum unser Körper und unsere Zellen altern. Eines dieser Kennzeichen ist die mitochondriale Dysfunktion.

Obwohl Mitochondrien lebenswichtige Energie in Form von ATP produzieren, erzeugen diese Organellen auch freie Radikale und reaktive Sauerstoffspezies (ROS). Wir alle produzieren ROS, wenn Mitochondrien Nahrung in Energie umwandeln – ein Prozess namens Atmung, der hauptsächlich innerhalb der Elektronentransportkette (ETC) in der innersten Membran der Mitochondrien stattfindet. 

Menschen mit gesunden Mitochondrien können diese überschüssigen reaktiven Verbindungen effektiv neutralisieren, ohne Schaden zu verursachen. Bei Personen mit dysfunktionalen Mitochondrien kann es jedoch zu einer Ansammlung dieser schädlichen Moleküle kommen, was zu oxidativem Stress führt.

Mit zunehmendem Alter lässt die Funktion der Mitochondrien nach, was zu einer verringerten Energieproduktion und einem verringerten Zellumsatz sowie zu erhöhten Schäden durch freie Radikale führt. Diese Ansammlung von ROS in den Mitochondrien ist auch mit mehreren anderen Kennzeichen des Alterns verbunden, darunter genomische Instabilität, epigenetische Veränderungen und zelluläre Seneszenz. So können beispielsweise dysfunktionale Mitochondrien zelluläre Seneszenz auslösen – einen Zustand, in dem Zellen aufhören, sich zu teilen, aber im Körper verbleiben und entzündliche Reaktionen in benachbarten Zellen verursachen.

Gesunde Menschen verfügen auch über Mechanismen, um die Qualität der Mitochondrien aufrechtzuerhalten, darunter die Mitophagie – eine spezifischere Form der Autophagie, bei der beschädigte Mitochondrien selektiv entfernt werden. Mit zunehmendem Alter wird die Mitophagie weniger effizient und es können sich dysfunktionale Mitochondrien ansammeln, was zu einem Rückgang der Mitochondrienfunktion führt. Darüber hinaus lässt auch die Mitochondrienbiogenese – der Prozess der Bildung neuer Mitochondrien – mit dem Alter nach.

Daher ist mitochondriale Dysfunktion ein Kennzeichen von altern, die gesundheit der mitochondrien könnte als kennzeichen angesehen werden für langlebigkeit

So unterstützen Sie die Gesundheit Ihrer Mitochondrien

Verschiedene Lebensgewohnheiten und Nahrungsergänzungsmittel können es den Mitochondrien ermöglichen, ATP aus der Nahrung effizienter zu produzieren, neues Mitochondrienwachstum zu unterstützen oder die Mitochondrienmembranen und die antioxidative Kapazität zu stärken.

1. Übung

Wie bei fast allen gesundheitlichen Problemen kann auch körperliche Betätigung die Qualität der Mitochondrien verbessern. Körperliche Aktivität – vorwiegend aerobe oder Cardio-Übungen wie Laufen, Schwimmen oder Radfahren – kann die Funktion der Mitochondrien verbessern und die Produktion neuer Mitochondrien anregen.

Bewegung trägt auch dazu bei, die Sauerstoffnutzung und Energieproduktion in den Mitochondrien zu verbessern. Forschung zeigt, dass körperliche Betätigung mehrere Mechanismen aktiviert, die die mitochondriale Biogenese regulieren. Es löst auch die Mitophagie aus, indem stimulierung des mitochondrialen umsatzes.

Aerobe Aktivität stimuliert in erster Linie die mitochondriale Biogenese im Skelettmuskel, wodurch die Anzahl der Mitochondrien in den Muskelzellen steigt und ihre Kapazität zur Energieproduktion gesteigert wird. Aber nicht nur aerobes Training ist für die Gesundheit der Mitochondrien von Vorteil – Kraft oder krafttraining kann sich auch positiv auswirken die mitochondriale qualität in bestehenden muskelzellen und die mitochondriale atmung verbessern.

2. Schlafen

Ausreichend guter Schlaf spielt eine entscheidende Rolle für die Aufrechterhaltung einer optimalen Mitochondrienfunktion. Obwohl es so aussieht, als ob im Schlaf nicht viel passiert, durchläuft Ihr Körper tatsächlich wichtige Regenerationsprozesse. Insbesondere während des Tiefschlafs werden Zellen und Mitochondrien durchführen von reparatur- und wartungstätigkeiten, einschließlich mitophagie, um beschädigte mitochondrien zu entfernen und gesunde, neue zu bilden.

Wir brauchen auch einen qualitativ hochwertigen Schlaf – normalerweise 7,5 bis 9 Stunden für Erwachsene – um unsere antioxidativen Abwehrsysteme zu unterstützen, die dabei helfen, freie Radikale zu beseitigen, die während der mitochondrialen Atmung entstehen. Um einen guten Schlaf zu fördern, schalten Sie elektronische Geräte mindestens eine Stunde vor dem Schlafengehen aus, vermeiden Sie Alkoholkonsum oder Essen in der Nähe des Bettes und halten Sie Ihr Schlafzimmer dunkel, kühl und ruhig. Schlafergänzungsmittel mit L-Theanin, Magnesium, GABA oder 5-HTP können ebenfalls hilfreich sein, wenn Sie Einschlaf- oder Durchschlafprobleme haben.

3. Zeitlich Begrenztes Essen

Beim zeitbeschränkten Essen verzichtet man normalerweise 14 bis 16 Stunden am Tag auf Nahrung und kalorienhaltige Getränke, wodurch das Essensfenster auf 8 bis 10 Stunden begrenzt wird. Ein anderer Begriff für zeitbeschränktes Essen ist intermittierendes Fasten, was so extrem sein kann wie eine 4-stündige Essensperiode, gefolgt von 20 Stunden Fasten (obwohl dies nicht immer empfohlen wird). 

Wenn wir fasten, kann der Körper andere Energiequellen als den normalerweise bevorzugten Brennstoff Glukose nutzen. Nach etwa 12 Stunden Fasten beginnt der Körper, Moleküle, sogenannte Ketonkörper, als Brennstoff zu verwenden, was mit verbesserten Stoffwechselmarkern in Verbindung gebracht wird. Ein weiterer Vorteil des Fastens ist, dass es aktiviert die mitophagie (sowie autophagie – die beseitigung beschädigter oder funktionsgestörter zellen und zellteile) und stimuliert die mitochondriale biogenese.

4. NAD+-Vorläufer

Nicotinamidadenindinukleotid oder NAD+ ist eine Verbindung, die für unser Leben von grundlegender Bedeutung ist. Als Coenzym hilft NAD+ anderen Enzymen, richtig zu funktionieren und Reaktionen durchzuführen. NAD+ kann Membranbarrieren nicht leicht überwinden, um in Zellen einzudringen, daher werden häufig NAD+-Vorläufer verwendet, darunter Nicotinamidmononukleotid (NMN) und Nicotinamidribosid (NR). 

Die Gesundheit der Mitochondrien und der NAD+-Spiegel gehen Hand in Hand, da die Mitochondrien NAD+ benötigen, um Nahrung effizient in Zellenergie umzuwandeln. Mit einem Rückgang des NAD+-Spiegels geht auch ein Rückgang der Mitochondrienqualität einher. Da der mitochondriale Energiestoffwechsel stark abhängig von NAD+, die Ergänzung mit NAD+-Vorläufern wie NMN oder NR kann helfen, diese Prozesse zu unterstützen.

5. Sirtuin-Aktivatoren

Sirtuine sind eine Proteinfamilie, die auch als „Langlebigkeitsgene“ bezeichnet wird. Sirtuine sind an der mitochondrialen Reparatur und Biogenese beteiligt und daher für Gesundheit und Langlebigkeit unerlässlich. Drei der sieben Sirtuinproteine ​​(SIRT3, SIRT4 und SIRT5) kommen ausschließlich in den Mitochondrien vor und fungieren als Stoffwechselsensoren, um die mitochondrialen Aktivitäten als Reaktion auf den Nährstoffgehalt zu modulieren. Alle Sirtuine sind jedoch wichtig für die Gesundheit der Mitochondrien – beispielsweise ist SIRT1 ein wichtiger Regulator der Mitophagie und der mitochondrialen Biogenese.

Viele Verbindungen sind soll die sirtuin-aktivität aktivieren oder steigernund unterstützt somit die gesundheit der mitochondrien: 

  • Trans-Resveratrol: Diese bioverfügbare Form von Resveratrol kommt in Trauben und Rotwein vor und aktiviert Sirtuine – insbesondere SIRT1 – um die mitochondriale Biogenese zu unterstützen.
  • Fisetin: Fisetin wirkt als Antioxidans aktiviert sirtuine, beseitigt mitochondrienbedingten oxidativen stress und wirkt als senolytikum, das seneszente zellen entfernt. 
  • Quercetin: Eine Flavonoidverbindung, die in mehreren Obst- und Gemüsesorten vorkommt. quercetin hat sich als modulieren die sirtuin-aktivität, verbessern die mitochondriale biogenese und schützen vor mitochondrialen schäden.
  • Berberin: Berberin ist vor allem für die Unterstützung eines gesunden Blutzuckerspiegels bekannt und fördert auch die gesunde Mitochondrienfunktion, indem es die SIRT3-Aktivität fördert und mitophagie.

6. Calcium-AKG

Alpha-Ketoglutarat (AKG) ist ein Bestandteil der Energieatmung im Krebs-Zyklus – einer Reihe von Reaktionen, bei denen aus der Nahrung, die wir zu uns nehmen, ATP erzeugt wird. AKG wirkt auch als Antioxidans im Kampf gegen Schäden durch freie Radikale. 

In Form eines Nahrungsergänzungsmittels – dies ist die einzige orale Einnahmemöglichkeit, da die Verbindung nicht in Nahrungsmitteln vorkommt – kann AKG an ein Kalziumsalz (Ca-AKG) gebunden werden, das auf seine Rolle bei der Unterstützung der Stoffwechselfunktion und der Langlebigkeit untersucht wurde. 

AKG hilft bei stimuliert Mitophagie und Autophagie und aktiviert AMP-aktivierte Proteinkinase (AMPK) – ein Signalweg, der das zelluläre Energiegleichgewicht erkennt und aufrechterhält, indem er die Funktion unserer Mitochondrien unterstützt.

7. Coenzym Q10

Coenzym Q10 (CoQ1o0) ist ein Coenzym – ein „Helfermolekül“, das andere Enzyme aktiviert und bei ihrer ordnungsgemäßen Funktion unterstützt, um aus Nahrung Energie zu gewinnen. CoQ10 ist für die zellulären Atmungswege, die ATP produzieren, unerlässlich und funktioniert möglicherweise besonders gut mit NADH (der „reduzierten“ Form von NAD). 

CoQ10 ist außerdem ein wichtiges Antioxidans, das freie Radikale bekämpft und eine Rolle in der Elektronentransportkette innerhalb der Mitochondrien spielt. Forschung zeigt, dass eine Form von CoQ10 namens Ubiquinol-10 die mitochondriale Aktivität steigert, indem sie die SIRT1- und SIRT3-Werte erhöht.

8. Pqq (pyrrolochinolinchinon)

PQQ (Pyrrolochinolinchinon) ist eine vitaminähnliche Verbindung, die in vielen Lebensmitteln vorkommt und als Antioxidans wirkt und die Gesundheit der Mitochondrien fördert, indem sie die Mitochondrienbiogenese fördert. studie aus dem Jahr 2020 ergab, dass Männer, die 20 mg PQQ pro Tag einnahmen, in Kombination mit sechswöchigem Aerobic-Training verbesserte Marker der mitochondrialen Biogenese aufwiesen. 

PQQ kann außerdem die Widerstandsfähigkeit der Zellen gegen Stress stärken und dazu beitragen, Schäden durch Umweltstressoren vorzubeugen, die die Qualität der Mitochondrien beeinträchtigen können. 

Die zentralen Thesen

Unsere Mitochondrien sind unbestreitbar wichtig für Gesundheit und Langlebigkeit. Obwohl ihre Qualität und Effizienz mit dem Alter natürlich nachlässt, können wir viel tun, um die Gesundheit der Mitochondrien im Alter zu unterstützen. 

Zu den wichtigsten Lebensgewohnheiten zur Unterstützung der Mitochondriengesundheit gehören Bewegung (vor allem aerob), guter Schlaf und moderate Intervallfastenperioden. Zu den Nahrungsergänzungsmitteln, die für die Mitochondriengesundheit in Betracht gezogen werden sollten, gehören NAD+-Vorläufer wie NMN oder NR, Sirtuin-Aktivatoren (wie Trans-Resveratrol, Quercetin, Fisetin, Curcumin und mehr), Calcium-AKG, CoQ10 und PQQ. 


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